DE3244851C2

DE3244851C2 -

Info

Publication number: DE3244851C2
Application number: DE3244851A
Authority: DE
Inventors: Yoshifusa Ayase Kanagawa Jp Takahashi; Hiroshi Kadonaga; Satoshi Yokohama Kanagawa Jp Ishikawa; Junichi Tokio/Tokyo Jp Kikuchi
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Ricoh Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Ricoh Co Ltd
Priority date: 1981-12-03
Filing date: 1982-12-03
Publication date: 1988-10-20
Also published as: DE3244851A1; JPS5896436A; GB2111337A; JPS5916453B2; US4644587A; GB2111337B

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur optischen Übertragung von Daten zwischen mehreren Teilnehmerstationen nach dem Ober begriff des Anspruches 1.The invention relates to a system for optical transmission of data between several subscriber stations after the waiter Concept of claim 1.

Ein derartiges System zur optischen Übertragung von Daten zwi schen mehreren Teilnehmerstationen ist aus der DE-OS 23 33 968 be kannt. Dieses bekannte System weist einen an alle Teilnehmer stationen angeschlossenen optischen Sternverstärker auf, der einen optischen Empfänger für die Umwandlung der eintreffenden optischen Signale in entsprechende elektrische Signale, einen Verstärker für die elektrischen Signale und einen optischen Sender für die Umwandlung der verstärkten elektrischen Signale in entsprechende optische Signale aufweist. Der Betrieb des Systems und insbesondere des optischen Sternverstärkers wird mit Hilfe einer Steuereinrichtung überwacht. Beim Betrieb eines derartigen optischen Sternverstärkers treten dann Probleme auf, wenn mehrere optische Signale gleichzeitig von mehreren Teil nehmerstationen eintreffen, da dann die einwandfreie Zuordnung der verschiedenen Stationen nicht mehr gewährleistet werden kann.Such a system for the optical transmission of data between rule several subscriber stations is from DE-OS 23 33 968 be knows. This known system instructs all participants stations connected optical star amplifier on the an optical receiver for converting the incoming optical signals into corresponding electrical signals, a Amplifier for the electrical signals and an optical one Transmitter for the conversion of the amplified electrical signals in corresponding optical signals. Operation of the System and in particular the optical star amplifier monitored with the help of a control device. When operating a Such optical star amplifiers then have problems when multiple optical signals from multiple part at the same time station stations arrive, because then the correct assignment of the various stations can no longer be guaranteed can.

Aus der Zeitschrift "Electrical Communication", Vol. Nr. 3, 1977, S. 170-179, ist ein Verstärker bekannt, der optische PCM- Signale über große Strecken übertragen kann.From the magazine "Electrical Communication", Vol. No. 3, 1977, pp. 170-179, an amplifier is known which uses optical PCM Can transmit signals over long distances.

Aus der DE-OS 26 23 025 ist ein Verfahren zur Feststellung des Vorhandenseins oder Fehlens eines Nutzsignals in einem einer Fernsprechleitung oder einem Sprachkanal zugeordneten Kanal signal, beispielsweise eines Multiplex- bzw. Interpolationssy stems mit mehreren Sprachkanälen bekannt, wobei eine Bestimmung der Kanalsignal-Kurzzeitleistung vorgenommen und der Schätzwert mit einem voreingestellten konstanten Schwellenwertpegel ver glichen wird. Mit Hilfe dieses bekannten Verfahrens können Sprachsignale beispielsweise von Störsignalen unterschieden wer den.DE-OS 26 23 025 is a method for determining the Presence or absence of a useful signal in one Telephone line or a channel assigned to a voice channel signal, for example a multiplex or interpolation system stems with multiple voice channels known, one determination the channel signal short-term power and the estimated value with a preset constant threshold level ver is compared. With the help of this known method Voice signals, for example, differentiated from interference signals the.

Aus der DE-OS 21 65 036 ist ein System zur optischen Übertragung von Daten bekannt, welches einen optischen Sender mit Vorrich tungen zur Umwandlung von Datenimpulsen in Impulse von Strah lungsenergie enthält. Dieses bekannte System enthält Logikschal tungen zur Erzeugung von Impulsfolgen, die den Bits der digita len Datenquelle zugeordnet sind, ferner auch Vorrichtungen zur Synchronisation der Impulsfolgen mit den Bits der Eingangsinfor mation und Vorrichtungen zur Eingabe der Impulsfolgen in den optischen Sender.From DE-OS 21 65 036 is a system for optical transmission of data known which an optical transmitter with Vorrich for converting data pulses into pulses from Strah contains energy. This known system contains logic scarf lines for the generation of pulse sequences, the bits of the digita len data source are assigned, also devices for Synchronization of the pulse sequences with the bits of the input information mation and devices for entering the pulse trains in the optical transmitter.

Aus dem Symposiumsartikel: Second Symposium on Micro Achitec ture, M. Sami, J. Wilmink, R. Zaks (editors), Euromicro 1976, North-Holland Publishing Co.: Rene Sommer: Cobus, A Firmware, Controlled Data Transmission System, ist ein firmware-gesteuer tes Datenübertragungssystem bekannt, wobei das Übertragungsme dium aus einem einzigen Koaxialkabel bestehen kann. Dieses be kannte System ist mit einer Bit-Synchronisationseinrichtung ausgestattet und ferner mit einer Träger-Detektoreinrichtung und auch mit einer Interferenzdetektoreinrichtung ausgestattet, wobei das Interferenzdetektorsystem derart arbeitet, daß in der Mitte einer Bitperiode eine Probe von dem gerade zu übertragen den Bit genommen wird und diese Probe mit dem effektiven Zu stand des Übertragungsmediums (Bus) verglichen wird. Bei Auf treten irgendeiner Differenz wird sofort der betreffende Sen der von dem Übertragungsmedium bzw. Bus abgetrennt. Bei diesem bekannten System werden jedoch auch Störgeräusche miterfaßt, wodurch dann ebenfalls ein Sender abgetrennt wird.From the symposium article: Second Symposium on Micro Achitec ture, M. Sami, J. Wilmink, R. Zaks (editors), Euromicro 1976, North-Holland Publishing Co .: Rene Sommer: Cobus, A Firmware, Controlled Data Transmission System, is a firmware controlled tes data transmission system known, the transmission meter dium can consist of a single coaxial cable. This be known system is with a bit synchronization device equipped and also with a carrier detector device and also equipped with an interference detector device, wherein the interference detector system operates such that in the In the middle of a bit period to transmit a sample of that the bit is taken and this sample with the effective CL status of the transmission medium (bus) is compared. When open if any difference occurs, the Sen in question will immediately which is separated from the transmission medium or bus. With this known system, however, noise is also recorded, which then also disconnects a transmitter.

Ferner ist aus der genannten Literaturstelle ein Kollisionsent scheidungssystem bekannt, um eine Kollision von anderen Sendern zu vermeiden. Die Grundlage hierfür bildet eine Interferenz feststellung, wobei aber jedes Signal des jeweiligen Senders für sich erfaßt werden muß, um das zeitlich geichzeitige Auf treten von Sendesignalen entsprechend dem Vorhandensein einer Kollision feststellen zu können. Nach diesem bekannten Prinzip muß jede Teilnehmerstation mit einer Kollisionsüberwachungsein richtung ausgestattet werden, was aber einen hohen technischen Aufwand bedeutet.There is also a collision object from the cited reference divorce system known to cause a collision from other transmitters to avoid. The basis for this is interference finding, but each signal of the respective transmitter must be recorded for the simultaneous up occurrence of broadcast signals according to the presence of a To be able to determine the collision. According to this well-known principle each subscriber station must be with a collision monitor direction, but what a high technical Effort means.

Aus der Zeitschrift "Communications of the ACM", Juli 1976, Vol. 19 Number 7, Seiten 395 bis 404, ist ein dem zuvor erläu terten System ähnliches System mit mehreren an ein Netzwerk an geschlossenen örtlichen Computern bekannt, wobei ebenfalls eine Kollisionsdetektoreinrichtung zur Anwendung gelangt. Auch bei diesem bekannten System muß jedoch jede Teilnehmerstation mit einem eigenen Kollisionsdetektor ausgestattet werden.From the magazine "Communications of the ACM", July 1976, Vol. 19 Number 7, pages 395 to 404, is a previously explained System similar system with several to one network closed local computers known, also one Collision detector device is used. Also at this known system, however, each subscriber station be equipped with its own collision detector.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, das System zur optischen Übertragung von Daten zwischen mehreren Teilnehmerstationen der angegebenen Gattung derart zu verbes sern, daß eine Daten-Kollisionsüberwachung, d. h., eine Überwachung des gleich zeitigen Auftretens von aus mindestens zwei Teilnehmerstationen stammenden optischen Signalen im System mit geringem technischen Aufwand und trotzdem mit großer Sicherheit ermöglicht wird.The object underlying the invention is that System for the optical transmission of data between several To verbes subscriber stations of the specified genus Ensure that data collision monitoring, i.e. i.e., monitoring the same occurrence of optical signals originating from at least two subscriber stations in the system with little technical effort and is nevertheless made possible with great certainty.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungs teil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.This object is achieved by the in the labeling Solved part of claim 1 features.

Erfindungsgemäß erzeugt der elektrische Kollisionsdetektor das Kollisionssignal abhängig vom Pegel der durch den Verstärker verstärkten elektrischen Signale, wodurch der Kollisionsdetek tor zwischen verschiedenartigen Signalen, wie beispielsweise Nutzsignalen und Störsignalen unterscheiden kann.According to the invention, the electrical collision detector generates the Collision signal depending on the level generated by the amplifier amplified electrical signals, causing the collision detection gate between different types of signals, such as Can distinguish useful signals and interference signals.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 5.Particularly advantageous refinements and developments of the Invention result from subclaims 2 to 5.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispie len unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigtIn the following the invention is based on exemplary embodiments len explained with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines herkömmlichen optischen Datenübertragungssystems; Fig. 1 is a block diagram of a conventional optical data transmission system;

Fig. 2 ein Diagramm, in welchem ein Beispiel eines zu übertragenden Datenformats wiedergegeben ist; Fig. 2 is a diagram showing an example of a data format to be transmitted;

Fig. 3a bis 3c Diagramme zur Erläuterung eines Daten- Kollisionszustands; Figs. 3a to 3c are diagrams for explaining a data collision state;

Fig. 4 ein Blockdiagramm eines optischen Datenübertra gungssystems mit Merkmalen nach der Erfindung; Fig. 4 is a block diagram of an optical data transmission system with features according to the invention;

Fig. 5 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung; 5 is a block diagram of another embodiment having features according to the invention.

Fig. 6 ein Blockdiagramm noch einer weiteren Ausführungs form mit Merkmalen nach der Erfindung; Fig. 6 is a block diagram of yet another embodiment with features according to the invention;

Fig. 7 ein Blockdiagramm einer vierten Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung. Fig. 7 is a block diagram of a fourth embodiment with features according to the invention.

Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, wird nachstehend kurz ein herkömmliches optisches Datensystem mit einem optischen Sternverstärker anhand der Fig. 1, 2 und 3a bis 3c beschrieben.In order to facilitate understanding of the invention, a conventional optical data system with an optical star amplifier is briefly described below with reference to FIGS . 1, 2 and 3a to 3c.

In Fig. 1 weist ein in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichneter Sternverstärker einen photoelektrischen Signalumsetzabschnitt 12 auf. Das elektrische Ausgangssignal dieses Signalumsetzab schnitts 12 wird über eine Leitung 14 einem Empfängerab schnitt 16 zugeführt, in welchem es verstärkt wird. Der verstärkte Ausgang des Empfängerabschnitts 16 wird durch eine Leitung 18 an einen Sendeabschnitt 20 angekoppelt, welcher zum Verstärken des Eingangs verwendet wird. Ferner wird das Ausgangssignal des Sendeabschnitts 20 über eine Leitung 22 einem elektrisch-optischen Signalumsetzabschnitt 24 zuge führt, der es in ein optisches Signal umsetzt. Folglich wird mit dem Sternverstärker 10 ein opti sches Eingangssignal zuerst in ein elektrisches Signal umgesetzt, das elektrische Signal dann verstärkt und anschließend das elektrische Signal in ein optisches Signal rückumgesetzt.In FIG. 1, a star amplifier designated in its entirety by 10 has a photoelectric signal conversion section 12 . The electrical output signal of this Signalumsetzab section 12 is supplied via a line 14 to a Receiver section 16 , in which it is amplified. The amplified output of the receiver section 16 is coupled by a line 18 to a transmitter section 20 which is used to amplify the input. Furthermore, the output signal of the transmission section 20 is fed via a line 22 to an electrical-optical signal conversion section 24 , which converts it into an optical signal. Consequently, with the star amplifier 10, an optical input signal is first converted into an electrical signal, the electrical signal is then amplified and then the electrical signal is converted back into an optical signal.

Eine Vielzahl von ankommenden Lichtleitern (Fasern) 30-1, 30-2, 30-3, . . . 30- n sind optisch mit dem optisch-elektrischen Signalumsetzer 12 des Sternverstärkers verbunden, was ins gesamt mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnet ist. In ähnli cher Weise sind eine Vielzahl zweiter Licht leiter 40-1, 40-2, 40-3, . . . 40- n optisch mit dem elek trisch-optischen Signalumsetzer 24 verbunden, was insge samt mit dem Bezugszeichen 40 bezeichnet ist. Bezugszeichen mit Zahlen nach einem Bindestrich deuten in Fig. 1 sowie in den übri gen Figuren an, daß ein so bezeichnetes Bauele ment eines aus einer Vielzahl ähnlicher Bauelemente sein kann.A variety of incoming light guides (fibers) 30-1, 30-2, 30-3,. . . 30- n are optically connected to the optical-electrical signal converter 12 of the star amplifier, which is denoted overall by the reference symbol 30 . Similarly, a plurality of second light guides 40-1, 40-2, 40-3,. . . 40- n optically connected to the electrical-optical signal converter 24 , which is denoted overall by the reference numeral 40 . Reference numerals with numbers after a hyphen indicate in Fig. 1 and in the rest of the figures that a so-called component can be one of a variety of similar components.

Im einzelnen sind die Lichtleiter 30-1 bis 30-n mit einem Lichtleiterbündel- oder Sternkoppler 32 verbunden, während der optisch-elektrische Signalumsetzer 12 beispielsweise durch eine einzige Photodiode gebildet sein kann. Optische Signale, die über die Lichtleiter 30-1 bis 30-n ankommen, werden einzeln über das Faserbündel 32 übertragen, um durch den Signalumsetzer 12 eine Signalumsetzung durchführen zu lassen. In ähnlicher Weise sind die Lichtleiter 40-1 bis 40-n in einem Lichtleiterbündel- oder Koppler 42 zusammengefaßt. Der elektrische-optische Signalumsetzer 24 kann beispiels weise eine einzige lichtemittierende Diode aufweisen. Folglich kann ein optisches Signal, das von dem Signalum setzer 24 kommt, auf alle Lichtleiter 40 ver teilt werden.In particular, the light guides 30-1 to 30 - n are connected to a light guide bundle or star coupler 32 , while the opto-electrical signal converter 12 can be formed, for example, by a single photodiode. Optical signals that arrive via the light guides 30-1 to 30 - n are transmitted individually via the fiber bundle 32 in order to have the signal converter 12 perform a signal conversion. Similarly, the light guides 40-1 through 40 - n are combined in a light guide bundle or coupler 42 . The electrical-optical signal converter 24 can, for example, have a single light-emitting diode. Consequently, an optical signal coming from the signal converter 24 can be shared on all light guides 40 .

Die zur Übertragung vorgesehenen Lichtleiter 30 und die zum Empfang vorgesehenen Lichtleiter 40 sind mit einer Anzahl Endgeräte 50 in einem Verhältnis von eins-zu-eins verbunden. Beispielsweise ist ein Endgerät 50-1 durch den Lichtleiter 30-1 mit dem Faserbündel 32 und durch den Licht leiter 40-1 mit dem Faserbündel 42 verbunden. Das gleiche gilt für die übrigen Endgeräte 50-2 bis 50-n. Jedes End gerät 50 ist mit einer Schaltung 52 versehen, um eine Kolli sion der ihm zugeordneten Daten mit anderen (Daten) fest zustellen.The light guides 30 provided for transmission and the light guides 40 provided for reception are connected to a number of terminals 50 in a one-to-one ratio. For example, a terminal 50-1 is connected to the fiber bundle 32 by the light guide 30-1 and to the fiber bundle 42 by the light guide 40-1 . The same applies to the other terminals 50-2 to 50 - n . Each end device 50 is provided with a circuit 52 to determine a collision of the data associated with it (others).

In Fig. 2 ist ein Beispiel von Datenformaten dargestellt, welche mittels des Sternverstärkers 10 zwischen den End geräten 50 ausgetauscht werden können. In Fig. 2 ist auf der Abszisse die Zeit t aufgetragen. Wie dargestellt, setzt sich das Datenformat 60 aus einer Präambel 62 und fünf aufein anderfolgenden Feldern zusammen: Hierbei zeigt ein Feld 64 die Adresse einer Station an, an welche Daten zu übertra gen sind; ein Feld 66 zeigt die Adresse einer Station an, welche Daten überträgt; ein Feld 68 stellt den Typ eines Pakets dar; ein Feld 70 enthält Druck- oder Bilddaten, und ein Feld 62 ist für eine zyklische Redundanzprüfung (CRC) vorgesehen. Ein solches Datenformat 60 wird als ein optisches Signal zwischen Endgeräten oder Stationen 50 ausgetauscht.In FIG. 2, an example of data formats is illustrated, which equipment by means of the star amplifier 10 between the end may be exchanged 50th The time t is plotted on the abscissa in FIG. 2. As shown, the data format 60 is composed of a preamble 62 and five successive fields: Here, a field 64 shows the address of a station to which data is to be transmitted; a field 66 indicates the address of a station that is transmitting data; a field 68 represents the type of a packet; a field 70 contains print or image data, and a field 62 is provided for a cyclical redundancy check (CRC). Such a data format 60 is exchanged as an optical signal between terminals or stations 50 .

In den Fig. 3a-3c wird eine Kollision zweier Signale erläutert:
Das Endgerät 50-1 soll ein in Fig. 3a dargestelltes opti sches Signal 80 zu einem Zeitpunkt t ₁ übertragen haben, und dann soll das Endgerät 50-3 ein in Fig. 3b dargestell tes optisches Signal 82 zum Zeitpunkt t ₂ übertragen haben, welcher später als der Zeitpunkt t ₁ liegt. Das optische Signal 80 hat eine Präambel 62-1 und Felder 64-1, 66-1, 68-1 und 70-1; das optische Signal 82 hat eine Präambel 62-3 und Felder 64-3, 66-3, 68-3 und 70-3. Das optische Signal 80, das von dem Endgerät 50-1 zum Zeitpunkt t ₁ zugeführt worden ist, wird durch den ankommenden Lichtleiter 30-1 an das Licht-Leiterbündel 32 angekoppelt, wird durch den Signalumsetzer 12 in ein elektrisches Signal umgesetzt, wird anschließend durch den Empfängerabschnitt 16 und den Senderabschnitt 20 verstärkt und dann dem Signalumsetzer 24 zugeführt. Das sich ergebende elektrische Signal wird an das abgehende Licht-Leiterbündel 42 angekoppelt, um auf die Endgeräte 50 verteilt zu werden. Das optische Signal 82, das zum Zeitpunkt t ₂ von dem Endgerät 50-3 geliefert worden ist, wird durch den Lichtleiter 30-3 an das Leiter bündel 32 übertragen. Folglich kollidieren zum Zeitpunkt t ₂ die optischen Signale 80 und 82 an dem Signalumsetzer 12 miteinander, wie durch eine schraffierte Fläche in Fig. 3c angezeigt ist, wodurch es dann zu einem Übertragungs fehler kommt.A collision between two signals is explained in FIGS . 3a-3c:
The terminal 50-1 is said to have transmitted an optical signal 80 shown in FIG. 3a at a time t ₁ , and then the terminal 50-3 is said to have transmitted an optical signal 82 shown in FIG. 3b at time t ₂ , which later than the time t ₁ . Optical signal 80 has a preamble 62-1 and fields 64-1, 66-1, 68-1 and 70-1 ; the optical signal 82 has a preamble 62-3 and fields 64-3, 66-3, 68-3 and 70-3 . The optical signal 80 , which was supplied by the terminal 50-1 at the time t ₁ , is coupled to the light guide bundle 32 by the incoming light guide 30-1 , is converted into an electrical signal by the signal converter 12 , and is subsequently converted by the receiver section 16 and the transmitter section 20 are amplified and then fed to the signal converter 24 . The resulting electrical signal is coupled to the outgoing light conductor bundle 42 in order to be distributed to the terminals 50 . The optical signal 82 , which has been delivered at the time t ₂ by the terminal 50-3 , is transmitted through the light guide 30-3 to the conductor bundle 32 . Consequently, at time t _2, the optical signals 80 and 82 on the signal converter 12 collide with one another, as indicated by a hatched area in FIG. 3 c, which then leads to a transmission error.

Ein aus den optischen Signalen 80 und 82 zusammenge setztes Signal wird in ein elektrisches Signal umgesetzt, verstärkt, wieder in ein optisches Signal umgesetzt und anschließend durch den optischen Sternverstärker 10 auf die Endgeräte 50 verteilt. Die Endgeräte 50 stellen entspre chend dem verteilten optischen Signal mit Hilfe ihrer Kolli sionsdetektoren 52 die Kollision fest, und unterbrechen daraufhin die Datenübertragung oder zerstören die bis jetzt empfangenen Daten. Beispielsweise kann die Kollision auf der Basis der Daten festgestellt werden, die in dem sogenannten CRC-Feld 72 gespeichert sind, während die empfangenen Daten durch ein entsprechendes Ändern der Adres sen eines Speichers, welcher die Daten gespeichert hat, zerstört werden können. Der Kollisionsdetektor 62 kann beispielsweise durch einen Mikrocomputer gebildet sein.A signal composed of the optical signals 80 and 82 is converted into an electrical signal, amplified, converted back into an optical signal and then distributed to the terminals 50 by the optical star amplifier 10 . The terminals 50 accordingly determine the distributed optical signal with the aid of their collision detectors 52, the collision, and then interrupt the data transmission or destroy the data received so far. For example, the collision can be determined on the basis of the data stored in the so-called CRC field 72 , while the received data can be destroyed by a corresponding change in the addresses of a memory which has stored the data. The collision detector 62 can be formed, for example, by a microcomputer.

Wie vorstehend beschrieben, muß das herkömmliche Daten übertragungssystem mit Kollisionsdetektoren 52 versehen sein, die den entsprechenden Endgeräten 50 zugeteilt sind. Hierdurch wird der Systemaufbau kompliziert und die Kosten für jedes Endgerät 50 werden höher. Außerdem ist eine be trächtliche Zeitspanne notwendig, um eine Kollision fest zustellen, wodurch das System für eine sehr schnelle Da tenübertragung ungeeignet wird. As described above, the conventional data transmission system must be provided with collision detectors 52 which are assigned to the corresponding terminals 50 . This complicates the system structure and increases the cost of each terminal 50 . In addition, a considerable amount of time is required to determine a collision, which makes the system unsuitable for very fast data transmission.

Anhand von Fig. 4 bis 7 werden nunmehr verschiedene Aus führungsformen eines optischen Datenübertragungssystems gemäß der Erfindung beschrieben.From now be different EMBODIMENTS An optical data transmission system according to the invention will be described with reference to FIG. 4 to 7.

In Fig. 4 weist das opti sche Datenübertragungssystem einen in seiner Gesamtheit mit 400 bezeichneten optischen Sternverstärker auf. In dem opti schen Sternverstärker 400 wird in einem optisch-elektri schen Signalumsetzabschnitt 402 ein eingegebenes optisches Signal in ein elektrisches Signal umgesetzt und über eine Leitung 406 an einen Empfängerabschnitt 404 gegeben. In dem Empfängerabschnitt bzw. Empfangsverstärker 404 wird das Eingangssignal verstärkt und als Ausgang über eine Leitung 408 einem Kollisions detektor 410 zugeführt, welcher dazu dient, eine Kollision festzustellen und, wie beschrieben, ein Kolli sionssignal zu liefern. Das Kollisionssignal wird über eine Leitung 412 einer Torsteuereinrichtung 414 zuge führt, durch welche das Abgeben eines elektrischen Signals unterbrochen wird, so daß dadurch der Ausgang gesteuert wird. Die Torsteuereinrichtung 414 ist über eine Leitung 416 mit einem Verstärker 418 verbunden; der Verstärker 418 ist über eine Leitung 420 mit einem elek tro-optischen Wandler 424 verbunden. Folglich er scheint ein optisches Signal als Ausgang des Wandlers 424. Ferner ist der Empfangsverstärker 404 durch eine Lei tung 422 direkt mit der Torsteuereinrichtung 414 verbun den.In FIG. 4, the opti cal data transmission system has a designated in its entirety by 400 optical star amplifier. In the optical star amplifier 400 , an input optical signal is converted into an electrical signal in an optical-electrical signal conversion section 402 and is given to a receiver section 404 via a line 406 . In the receiver section or receive amplifier 404 , the input signal is amplified and fed as an output via a line 408 to a collision detector 410 , which serves to detect a collision and, as described, to deliver a collision signal. The collision signal is fed via a line 412 to a gate control device 414 , through which the delivery of an electrical signal is interrupted, so that the output is controlled thereby. The gate control device 414 is connected via a line 416 to an amplifier 418 ; the amplifier 418 is connected via a line 420 to an electro-optical converter 424 . Consequently, it appears an optical signal as the output of converter 424 . Furthermore, the receive amplifier 404 is connected by a line 422 directly to the gate control device 414 .

Somit setzt der optische Sternverstärker 400 ein optisches Eingangssignal in ein elektrisches Signal um, verstärkt es und stellt fest, ob eine Kollision in dem System auftritt; wenn dies nicht der Fall ist, liefert er eine optische Version des verstärkten elektrischen Signals, dagegen unterbricht er die Abgabe eines solchen optischen Signals, wenn eine Kollision auftritt.Thus, the optical star amplifier 400 converts an optical input signal into an electrical signal, amplifies it and determines whether a collision occurs in the system; if this is not the case, it provides an optical version of the amplified electrical signal, whereas it stops the delivery of such an optical signal when a collision occurs.

Wie in dem herkömmlichen System sind zur Übertragung und Aussendung eine erste Gruppe von Lichtleitern 430-1 bis 430-n und zum Empfang eine zweite Gruppe von Lichtleitern 440-1 bis 440-n zwischen Teilnehmer stationen 450-1 bis 450- n und Lichtleiterbündeln 432 bzw. 442 vorgesehen. Obwohl das Lichtleiternetzwerk das gleiche wie in dem herkömmlichen System ist, ist bei der Erfindung keine der Teilnehmerstationen 450 mit einem Kollisionsdetektor ver sehen.As in the conventional system, a first group of optical fibers 430-1 to 430 - n are for transmission and transmission and a second group of optical fibers 440-1 to 440 - n for reception between subscriber stations 450-1 to 450- n and optical fiber bundles 432 or 442 are provided. Although the optical fiber network is the same as in the conventional system, none of the subscriber stations 450 is provided with a collision detector in the invention.

Sowohl der Empfangsverstärker 404 als auch der Sendeverstärker 418 haben als Hauptbestandteil einen Verstärker. Der Kollisionsdetektor 410 kann dagegen hauptsächlich durch einen Vergleicher gebildet sein und ist so ausgelegt, daß eine Kollision durch Vergleichen des Pegels eines elektrischen Eingangssignals mit dem Pegel einer vorbestimm ten Bezugsspannung festgestellt wird. Da alle optischen Signale, die über die Lichtleiter 430 eingegeben werden, durch den gemeinsamen Wandler 402 in elektrische Signale umgesetzt werden, führt irgendeine Kollision, die auf die in Fig. 3c dargestellte Weise aufgetreten ist, zu einem Ansteigen in der auf den Wandler 402 fallen den Lichtmenge und folglich zu einer Erhöhung des mittleren Pegels des sich ergebenden elektrischen Signals. Hierbei be stehen optische Signale im wesentlichen aus optischer Energie und folglich steigt bei einer Kollision der sta tistische Leistungspegel des zusammengesetzten Signals unabhängig von der jeweiligen Phase an. Der Ausgang des Kollisionsdetektors 406 bleibt bei einem kollisionsfreien Zustand auf einem (logischen) Pegel "L", erreicht aber bei einem Kollisionszustand einen Pegel "H".Both the receive amplifier 404 and the transmit amplifier 418 have an amplifier as the main component. The collision detector 410 , on the other hand, can be mainly formed by a comparator and is designed such that a collision is determined by comparing the level of an electrical input signal with the level of a predetermined reference voltage. Since all of the optical signals input through the light guides 430 are converted to electrical signals by the common transducer 402 , any collision that occurred in the manner shown in FIG. 3c results in an increase in that falling on the transducer 402 the amount of light and, consequently, an increase in the mean level of the resulting electrical signal. Here, optical signals are essentially composed of optical energy and consequently the statistical power level of the composite signal rises independently of the respective phase in the event of a collision. The output of the collision detector 406 remains at a (logic) level "L" in a collision-free state, but reaches a level "H" in a collision state.

Die Torsteuereinrichtung 414 weist ein UND- Glied u. ä. mit einer UND-Funktion auf. Die Einrichtung 414 erhält ein elektrisches Signal von dem Verstärker 404 und einen Ausgang von dem Kollisionsdetektor 413 und steuert die Übertragung des ersteren entsprechend dem logischen Pegel des letzteren.The gate control device 414 has an AND gate u. Ä. with an AND function. Means 414 receives an electrical signal from amplifier 404 and an output from collision detector 413 and controls the transmission of the former according to the logic level of the latter.

Während des Betriebs soll nunmehr die Teilnehmerstation 450-2 über den Lichtleiter 430-2 und ein Faserbündel 432 ein optisches Signal an den Sternverstärker 400 übertragen. Das optische Signal hat das in Fig. 2 dargestellte Format, obwohl es hierauf nicht beschränkt ist. Das optische Signal, welches den Sternverstärker 400 erreicht hat, wird durch den Wandler 402 in ein elektrisches Signal umgesetzt, durch den Verstärker 404 verstärkt und dem Kollisionsdetektor 410 sowie der Torsteuereinrichtung 414 zugeführt. Wenn in dem System keine Kollision vorkommt, dann hat der Ausgang des Kollisionsdetektors 410 einen Pegel "L", so daß die Torsteuereinrichtung 414 das elektrische Signal von dem Verstärker 404 durchlassen kann. Das elektrische Signal wird durch den Sendeverstärker 418 verstärkt, durch den Wandler 424 umgewandelt und dann über das Faserbündel 422 und die Lichtleiter 440 auf die entsprechenden Teilnehmer stationen 450 verteilt.Now the subscriber station 450-2 via the optical fiber 430-2 and a fiber bundle is to transmit an optical signal 432 to the star amplifier 400 during operation. The optical signal has the format shown in Fig. 2, although it is not limited to this. The optical signal which has reached the star amplifier 400 is converted into an electrical signal by the converter 402 , amplified by the amplifier 404 and fed to the collision detector 410 and the gate control device 414 . If there is no collision in the system, the output of the collision detector 410 is at "L" level so that the gate controller 414 can pass the electrical signal from the amplifier 404 . The electrical signal is amplified by the transmitter amplifier 418 , converted by the converter 424 and then distributed over the fiber bundle 422 and the light guide 440 to the corresponding subscriber stations 450 .

Das in Fig. 3a dargestellte, optische Signal 80 soll nun mehr zu einemZeitpunkt t ₁ von der Teilnehmerstation 450-3 und da nach soll das in Fig. 3b dargestellte, optische Signal 82 zum Zeitpunkt t ₂ beispielsweise von der Teilnehmerstation 450- n ab gegeben worden sein. Das optische Signal 80 wird durch den Lichtleiter 430-3 dem Faserbündel 432 zugeführt und dann durch den Wandler 402 in ein elektrisches Signal umgesetzt. Das elektrische Signal wird durch den Verstär ker 404 verstärkt, dessen Ausgang an den Kollisionsdetektor 410 und an die Torsteuereinrichtung 414 angekoppelt wird. Für den Zeitraum zwischen den Zeitpunkten t ₁ und t ₂, in welchem es zu keiner Kollision kommt, bleibt das Kolli sionssignal von dem Detektor 410 auf dem Pegel "L", so daß das elektrische Signal, das von dem Verstärker 404 an die Torsteuereinrichtung 414 angekoppelt worden ist, über den Sendeverstärker 418, den Wandler 424 und das Faserbündel 442 durchgelassen wird.The optical signal 80 shown in Fig. 3a is now to be given more at a time t ₁ by the subscriber station 450-3 and after that the optical signal 82 shown in Fig. 3b is to be given by the subscriber station 450- n at time t _2, for example have been. The optical signal 80 is fed to the fiber bundle 432 through the light guide 430-3 and then converted into an electrical signal by the converter 402 . The electrical signal is amplified by the amplifier 404 , the output of which is coupled to the collision detector 410 and to the gate control device 414 . For the period between the times t ₁ and t ₂ , in which there is no collision, the collision signal from the detector 410 remains at the "L" level, so that the electrical signal sent from the amplifier 404 to the gate control device 414 has been coupled, is transmitted through the transmission amplifier 418 , the converter 424 and the fiber bundle 442 .

Zum Zeitpunkt t ₂ wird dann der optische Ausgang 82 von der Teilnehmerstation 450- n über den Lichtleiter 430- n dem Faserbün del 432 zugeführt. Folglich fällt ein aus den optischen Si gnalen 80 und 82 bestehendes, kombiniertes Signal auf den opto- elektrischen Wandler 402. Dies ist dann die Kollision, die durch den schraffierten Bereich in Fig. 3c angezeigt ist und die zu einem Übertragungsfehler führt.At time t ₂ , the optical output 82 is then fed from the subscriber station 450- n to the fiber bundle 432 via the optical fiber 430- n . Consequently, a combined signal consisting of the optical signals 80 and 82 falls on the opto-electrical converter 402 . This is then the collision which is indicated by the hatched area in FIG. 3c and which leads to a transmission error.

Das kombinierte optische Signal wird durch den Wandler 402 in ein elektrisches Signal umgesetzt, durch den Verstärker 404 verstärkt und dann an den Kollisionsdetektor 410 und an die Torsteuereinrichtung 414 angekoppelt. Das Kollisionssignal auf der Leitung 412 wird zu diesem Zeitpunkt ein hoher Pegel "H", und folglich unterbricht die Torsteuereinrichtung 414 den Durchgang des elektrischen Signals zu dem Wandler 424 für einen vorbestimmten Zeitabschnitt. Folglich zeigt die Unterbre chung des Relais in dem Sternverstärker 400, d. h., die Empfangsunterbrechung des optischen Signals an jeder Teilnehmer station 450, den Kollisionszustand an. Dadurch, daß der Kollisionsdetektor nicht in den Teilnehmerstationen 450, sondern in den Sternverstärker 400 untergebracht ist, ist damit dem Aufbau eines einfacheren und preiswerteren optischen Datenübertragungssystems Vorschub geleistet.The combined optical signal is converted into an electrical signal by converter 402 , amplified by amplifier 404 and then coupled to collision detector 410 and to gate control device 414 . The collision signal on line 412 becomes a high level "H" at this time, and consequently gate controller 414 interrupts the passage of the electrical signal to converter 424 for a predetermined period of time. Consequently, the interruption of the relay in the star amplifier 400 , ie the interruption in reception of the optical signal at each subscriber station 450 , indicates the collision state. The fact that the collision detector is not housed in the subscriber stations 450 , but rather in the star amplifier 400 , thus encourages the construction of a simpler and cheaper optical data transmission system.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. In dieser Ausführungsform ist die Verbindung zwischen den ersten und zweiten Gruppen von Lichtleitern und den entsprechenden Teilnehmerstationen auf die gleiche Weise wie in Fig. 4 hergestellt und ist daher zur Vereinfachung der Darstellung weggelassen. Auch werden die Abschnitte in Fig. 5, welche denen in Fig. 4 entsprechen, nicht noch einmal beschrieben. In FIG. 5 another embodiment of the invention is shown. In this embodiment, the connection between the first and second groups of optical fibers and the corresponding subscriber stations is established in the same way as in FIG. 4 and is therefore omitted for the sake of simplicity of illustration. The sections in FIG. 5 which correspond to those in FIG. 4 are also not described again.

In Fig. 5 weist ein optischer Sternverstärker 500 einen opto-elektrischen Wandler 502 auf, der dazu ver wendet wird, ein optisches Eingangssignal in ein elektri schen Signal umzusetzen. Der Wandler 502 ist über eine Leitung 504 mit einem Verstärker 506 verbunden, welcher seinerseits über eine Leitung 508 mit einem Kollisions detektor 510 und über eine Leitung 512 mit einer Torsteuereinrichtung 514 verbunden ist. Die Torsteuereinrichtung 514 wird dazu verwendet, die Abgabe eines elek trischen Signals zu unterbrechen, wenn ein Kollisionssignal geliefert wird. Ein Sendeverstärker 516 dient dazu, entweder ein elektrisches Datensignal oder ein Sperrsignal über eine Leitung 520 an einen elek trisch optischen Signalverstärker 518 abzugeben, nachdem es verstärkt worden ist.In Fig. 5, an optical star amplifier 500 has an opto-electrical converter 502 , which is used to convert an optical input signal into an electrical signal. The converter 502 is connected via a line 504 to an amplifier 506 , which in turn is connected via a line 508 to a collision detector 510 and via a line 512 to a gate control device 514 . Gate controller 514 is used to interrupt the delivery of an electrical signal when a collision signal is provided. A transmit amplifier 516 serves to deliver either an electrical data signal or a disable signal over line 520 to an electrical optical signal amplifier 518 after it has been amplified.

Der Kollisionsdetektor 510 weist eine Diode 522 auf, um dadurch einen Gegenstromfluß zu verhindern, und sie ist mit der Leitung 508 verbunden. Der Ausgang der Diode 522 wird über eine Leitung 526 an einen Eingang eines Vergleichers 524 angelegt. Der andere Eingang des Ver gleichers 524 ist über eine Leitung 530 mit einem verän derlichen Widerstand 528 verbunden, der seinerseits mit einer (nicht dargestellten) Energiequelle verbunden ist. Der veränderliche Widerstand 528 ist entsprechend einstell bar, um dem Vergleicher 524 eine geforderte Bezugsspannung zu liefern. Der Vergleicher 524, der das Ausgangssignal des Verstärkers 506 mit der Bezugsspannung vergleicht, erzeugt ein Kollisionssignal, dessen logischer Pegel "H" ist, wenn ersteres höher ist als letztere, und erzeugt anderenfalls einen Pegel "L". Der Ausgang des Vergleichers 524 ist durch eine Leitung 532 mit der Torsteuereinrichtung 514 verbunden.Collision detector 510 has a diode 522 to thereby prevent countercurrent flow and is connected to line 508 . The output of diode 522 is applied via line 526 to an input of a comparator 524 . The other input of the comparator 524 is connected via a line 530 to a variable resistor 528 , which in turn is connected to an energy source (not shown). The variable resistor 528 can be adjusted accordingly in order to provide the comparator 524 with a required reference voltage. Comparator 524 , which compares the output of amplifier 506 to the reference voltage, produces a collision signal whose logic level is "H" if the former is higher than the latter, and otherwise produces a "L" level. The output of the comparator 524 is connected to the gate control device 514 by a line 532 .

Die Torsteuereinrichtung 514 weist ein NAND-Glied 534 und einen Inverter 536 sowie eine Kollisionssignal erzeugende Schaltung aus einem NAND-Glied 538 und einem Oszillator 540 auf. Die Leitung 532 von dem Kollisionsdetektor 510 ist mit dem In verter 536 und mit einem Eingang des NAND-Glieds 538 ver bunden. Die Leitung 512 von dem Verstärker 506 ist mit einem Eingang des NAND-Glieds 534 verbunden. Der Ausgang des Inverters 536 ist durch eine Leitung 542 mit dem anderen Eingang des NAND-Glieds 534 verbunden. Der Oszillator 540 ist über eine Leitung 546 mit dem anderen Eingang des NAND-Glieds 538 verbunden.The gate control device 514 has a NAND element 534 and an inverter 536 and a circuit which generates a collision signal, comprising a NAND element 538 and an oscillator 540 . The line 532 from the collision detector 510 is connected to the inverter 536 and to an input of the NAND gate 538 . Line 512 from amplifier 506 is connected to an input of NAND gate 534 . The output of inverter 536 is connected by a line 542 to the other input of NAND gate 534 . The oscillator 540 is connected via a line 546 to the other input of the NAND gate 538 .

Die vorstehend beschriebene Torsteuereinrichtung 514 dient dazu, die Abgabe eines elektrischen Signals bei einem Kollisionszustand zu unterbrechen. Bei einem kollisionsfreien Zustand bleibt der Ausgang des Kollisionsdetektors 510 auf dem Pegel "L" und dieser wird durch den Inverter 536 in einen Pegel "H" inver tiert. Dann wird das NAND-Glied 534 "offen" und läßt die invertierte Version des Ausgangssignals des Verstärkers 506 zu dem Sendeverstärker 516 durch. Bei einer Kollision wird der logische Pegel des Ausgangssignals des Kollisionsdetektors 510 "H", wodurch das NAND-Glied 534 "geschlossen" wird, wodurch das elektrische Signal unterbrochen wird, das von dem Verstärker 506 an das NAND-Glied 534 zugeführt worden ist. Auf diese Weise wird durch die Torsteuereinrichtung die Abgabe eines elektrischen Signals unterbro chen und es dadurch unmöglich, ein optisches Signal bei einer Kollision weiterzugeben. Mittlerweile wird der Kollisionsdetektor dazu verwendet, im Falle einer Kollision ein von dem Oszillator 540 erzeugtes Kollisions signal zu liefern. Solange das System frei von einer Kollision ist, ist der Ausgang auf der Leitung 532 auf einem Pegel "L", so daß das NAND-Glied 538 "geschlossen" gehalten wird, um das Zuführen des Kollisionssignals zu blockieren. Bei einer Kollision wird das NAND-Glied 538 durch den Pegelausgang "H" auf der Leitung 532 "offen" gemacht, so daß das Kollisionssignal durchgelassen wird. The above-described gate control device 514 serves to interrupt the delivery of an electrical signal in the event of a collision. In a collision-free state, the output of the collision detector 510 remains at the "L" level and this is inverted to a "H" level by the inverter 536 . Then the NAND gate 534 becomes "open" and passes the inverted version of the output signal of the amplifier 506 to the transmit amplifier 516 . In the event of a collision, the logic level of the output of the collision detector 510 becomes "H", thereby "closing" the NAND gate 534 , thereby interrupting the electrical signal that has been supplied from the amplifier 506 to the NAND gate 534 . In this way, the delivery of an electrical signal is interrupted by the gate control device, making it impossible to pass on an optical signal in the event of a collision. In the meantime, the collision detector is used to deliver a collision signal generated by the oscillator 540 in the event of a collision. As long as the system is free of a collision, the output on line 532 is at a "L" level so that NAND gate 538 is kept "closed" to block the supply of the collision signal. In the event of a collision, NAND gate 538 is made "open" by level output "H" on line 532 , so that the collision signal is passed.

Der Kollisionssignalgenerator der Torsteuereinrichtung versorgt dann den Verstärker 516 statt mit dem elektrischen Signal, das bei einem Kollisionszustand unterbrochen wird, mit dem Kollisionssignal.The collision signal generator of the gate control device then supplies the amplifier 516 with the collision signal instead of the electrical signal, which is interrupted in the event of a collision.

Der Sendeverstärker 516 weist zwei Abschnitte auf, nämlich einen Datensignal übertragenden Abschnitt, der durch einen Ver stärker 548 und einen Widerstand 550 gebildet ist, welcher durch eine Leitung 552 mit dem Verstärker 548 verbunden ist, und einen Kollisionssignal übertragenden Abschnitt auf, der durch einen Verstärker 554 und einen Widerstand 556 gebildet ist, der durch eine Leitung 558 mit dem Ver stärker 554 verbunden ist. Das NAND-Glied 534 ist über eine Leitung 560 mit dem Verstärker 548 und das NAND-Glied 538 ist über eine Leitung 562 mit dem Verstärker 554 verbunden. Obwohl die Widerstände 550 und 556 Strombegrenzungswider stände sind, können sie in Abhängigkeit von der Ausführung der zugeordneten Verstärker 548 und 554 auch weggelassen werden. Die Verstärker 548 und 554 sind jeweils invertie rende Verstärker, deren Ausgangssignal eine invertierte Version des Eingangssignals ist. Bei dieser Ausführung verstärkt der Daten übertragende Abschnitt mit dem Ver stärker 548 den elektrischen Ausgang des Verstärkers 506, während der Kollisionssignale übertragende Abschnitt das Ausgangssignal von der Torsteuereinrichtung 514 verstärkt.The transmission amplifier 516 has two sections, namely, a data signal transmitting portion by a Ver more 548 and a resistor is formed 550, which is connected by a line 552 to the amplifier 548, and a collision signal transmitting portion, which through an amplifier 554 and a resistor 556 is formed, which is connected by a line 558 to the amplifier 554 . NAND gate 534 is connected to amplifier 548 via line 560 and NAND gate 538 is connected to amplifier 554 via line 562 . Although resistors 550 and 556 are current limiting resistors, depending on the design of associated amplifiers 548 and 554, they may also be omitted. Amplifiers 548 and 554 are inverting amplifiers, respectively, the output of which is an inverted version of the input signal. In this embodiment, the data transmitting section amplifies 548 the electrical output of amplifier 506 , while the collision signal transmitting section amplifies the output signal from gate controller 514 .

Eine Anzahl Lichtleiter 570-1 bis 570- n (die in ihrer Gesamtheit mit 570 bezeichnet sind) sind durch ein Faserbündel 572 optisch mit dem opto-elek trischen Wandler 502 verbunden. In ähnlicher Weise sind eine Anzahl Lichtleiter 580-1 bis 580- n (die in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 580 bezeich net sind) über ein Faserbündel 582 optisch mit dem elek trisch-optischen Wandler 518 verbunden.A number of light guides 570-1 to 570- n (which are denoted in their entirety by 570 ) are optically connected to the opto-electrical converter 502 by a fiber bundle 572 . Similarly, a number of light guides 580-1 to 580- n (which are denoted in their entirety by reference number 580 ) are optically connected to the electrical-optical converter 518 via a fiber bundle 582 .

Das anhand von Fig. 5 beschriebene Datenübertragungssystem arbeitet folgendermaßen:The data transmission system described with reference to FIG. 5 operates as follows:

Bei einem kollisionsfreien Zu stand bleibt das elektrische Signal, das von dem Verstärker 506 an den Vergleicher 524 angekoppelt worden ist, auf ei nem niedrigeren Pegel als die Bezugsspannung, so daß das Signal auf der Leitung 532 auf einem Pegel "L" gehalten wird. In diesem Fall wird dann das elektrische Signal von dem Verstärker 506 über die Torsteuereinrichtung 514 zu dem Sendeverstärker 516 durchgelassen. Das elektrische Signal wird, nachdem es durch den Sendeverstärker 516 verstärkt worden ist, durch den Wandler 518 in ein optisches Signal umgesetzt und dann auf die entsprechenden Teilnehmerstationen verteilt.In a collision-free state, the electrical signal coupled from amplifier 506 to comparator 524 remains at a lower level than the reference voltage so that the signal on line 532 is maintained at a "L" level. In this case, the electrical signal is then passed from the amplifier 506 via the gate control device 514 to the transmission amplifier 516 . After being amplified by the transmission amplifier 516 , the electrical signal is converted into an optical signal by the converter 518 and then distributed to the corresponding subscriber stations.

Bei einer Kollision wird das elektrische Signal, das von dem Verstärker 506 dem Vergleicher 524 zugeführt worden ist, höher als die Bezugsspannung, wodurch der Ausgang des Vergleichers 524 ein Pegel "H" wird. Dann gibt die Torsteuereinrichtung 514 ein Kollisionssignal an den Sendeverstärker 516 ab. Das Kollisionssignal wird durch den Sendeverstärker 516 verstärkt, durch den Wandler 518 in ein optisches Signal umgesetzt und dann statt des elektrischen Signals von dem Verstärker 506 auf die jeweiligen Teilnehmerstationen ver teilt. Somit muß in der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform jede Teilnehmerstation ein Kollisionssignal und ein Datensignal, d. h., den elektrischen Ausgang des Verstärkers 506, von einander unterscheiden. Eine erste Möglichkeit, dieser Forderung zu genügen, besteht darin, unterschiedliche Verstärkungsgrade in den Verstärkern 548 und 554 des Sendeverstärkers 516 vorzusehen, so daß sich das Kollisions- und das Datensignal im Pegel voneinander unterscheiden. Bei spielsweise können die Verstärkungsgrade so sein, daß der Pegel des Kollisionssignals höher ist als der des Datensignals. Als zweite Möglichkeit können verschie dene Perioden für das Kollisions- und das Datensignal verwendet werden, was ohne weiteres durch die Einstellung der Periode des Ausgangs des Oszillators 528 erreichbar ist. Wenn ein Signalaustausch zwischen den Teilnehmerstationen beispielsweise auf einem Pulscode-Modulations-(PCM)System beruht, kann die Anordnung so ausgeführt werden, daß die Dauer oder Periode von Impulsen, die in einer Impulsfolge enthalten sind, welche das Datensignal bilden, sich von der Dauer oder Periode von Impulsen unterscheidet, die in dem Kollisionssignal enthalten sind. Ein solches Kollisions signal ermöglicht es jeder Teilnehmerstation, schnell einen Kolli sionszustand festzustellen.In the event of a collision, the electrical signal supplied from amplifier 506 to comparator 524 becomes higher than the reference voltage, causing the output of comparator 524 to become a "H" level. Then the gate control device 514 outputs a collision signal to the transmission amplifier 516 . The collision signal is amplified by the transmission amplifier 516 , converted into an optical signal by the converter 518 and then, instead of the electrical signal from the amplifier 506, is distributed to the respective subscriber stations. Thus, in the embodiment shown in FIG. 5, each subscriber station must distinguish a collision signal and a data signal, that is, the electrical output of amplifier 506 . A first possibility to meet this requirement is to provide different amplification levels in the amplifiers 548 and 554 of the transmission amplifier 516 , so that the level of the collision and the data signal differ from one another. For example, the gains can be such that the level of the collision signal is higher than that of the data signal. As a second option, various periods can be used for the collision and data signals, which can be easily achieved by setting the period of the output of the oscillator 528 . If a signal exchange between the subscriber stations is based, for example, on a pulse code modulation (PCM) system, the arrangement can be carried out so that the duration or period of pulses contained in a pulse train which form the data signal differ from the duration or period differs from pulses contained in the collision signal. Such a collision signal enables each subscriber station to quickly determine a collision state.

In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung wiedergegeben, in welcher eine dritte Möglichkeit für eine Unterscheidung zwischen dem Kollisions- und dem Datensi gnal aufgezeigt ist. Diese Ausführungsform entspricht im wesentlichen der Ausführungsform der Fig. 5 und folglich sind die gleichen Teile auch mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und werden der Einfachheit halber nicht noch mals beschrieben. Der Kollisionsdetektor 510 ist durch die Lei tung 532 mit einem NAND-Glied 638 einer Torsteuereinrichtung 614 verbunden. Das NAND-Glied 638 entspricht dem in Fig. 5 dargestellten NAND-Glied 538. Ein Oszillator 640 ist durch eine Leitung 646 mit den anderen Eingang des NAND-Glieds 638 verbunden. Der Oszillator 640 ent spricht dem in Fig. 5 dargestellten Oszillator 540 und kann derselbe sein. Das Kollisionssignal von dem Oszillator 640 kann eine entsprechende Form annehmen; beispielsweise braucht die Impulsperiode nicht besonders beachtet zu werden. Das NAND-Glied 638 ist durch eine Leitung 662 mit einem Verstärker 654 eines Sendeverstärkers 616 verbunden. Der Verstär ker 654 entspricht dem in Fig. 5 dargestellten Verstärker 554 und kann sogar derselbe sein. Der Verstärkungsgrad des Verstärkers 654 bezüglich des des Verstärkers 548 kann so gewählt werden, wie es gewünscht wird. In Fig. 6 sind der Einfachheit halber die Widerstände 515 und 556 der Fig. 5 nicht dargestellt. Ein elektrisch-optischer Wandler 618 weist licht emittierende Dioden oder LED′s 690 und 692 auf. Der Ver stärker 548 ist über die Leitung 520 mit der LED 690 ver bunden, während der Verstärker 654 über eine Leitung 660 mit der anderen LED 692 verbunden ist. Die LED 690 ent spricht derjenigen, die in dem in Fig. 5 dargestellten elektrisch-optischen Wandler 518 verwendet ist. Die LED 692 gibt Licht einer Wellenlänge ab, welche sich von der Wellenlänge des Lichts unterscheidet, die von der anderen LED 690 abgegeben wird.In FIG. 6, a further embodiment of the invention is shown in which a third option is shown gnal for distinguishing between the collision and the Datensi. This embodiment corresponds essentially to the embodiment of FIG. 5 and consequently the same parts are also designated with the same reference numerals and will not be described again for the sake of simplicity. The collision detector 510 is connected by line 532 to a NAND gate 638 of a gate control device 614 . The NAND gate 638 corresponds to the NAND gate 538 shown in FIG. 5. An oscillator 640 is connected by a line 646 to the other input of the NAND gate 638 . The oscillator 640 corresponds to the oscillator 540 shown in FIG. 5 and can be the same. The collision signal from oscillator 640 may take an appropriate form; for example, the pulse period need not be given special attention. The NAND gate 638 is connected by a line 662 to an amplifier 654 of a transmission amplifier 616 . The amplifier 654 corresponds to the amplifier 554 shown in FIG. 5 and may even be the same. The gain of amplifier 654 relative to that of amplifier 548 can be selected as desired. For the sake of simplicity, the resistors 515 and 556 of FIG. 5 are not shown in FIG. 6. An electrical-optical converter 618 has light-emitting diodes or LEDs 690 and 692 . The amplifier 548 is connected to the LED 690 via the line 520 , while the amplifier 654 is connected to the other LED 692 via a line 660 . The LED 690 corresponds to that used in the electro-optical converter 518 shown in FIG. 5. LED 692 emits light of a wavelength different from the wavelength of light emitted by the other LED 690 .

Bei einem kollisionsfreien Zustand arbeitet das System der Fig. 6 auf die gleiche Weise wie das System der Fig. 5. Die LED 690 wird durch ein von dem Verstärker 548 gelie fertes, elektrisches Signal angesteuert, das elektrische Signal wird in ein optisches Signal umgesetzt und dieses wird jeder Teilnehmerstation zugeführt. Bei einer Kollision wird ein Kollisionssignal von dem Oszillator 640 durch den Verstärker 654 verstärkt und der LED 692 zugeführt. Das Kollisionssignal wird durch die LED 692 in ein optisches Signal umgesetzt und dann auf jede Teilnehmerstation verteilt. Folglich kann jede Teilnehmerstation infolge des Wellenlängenunter schiedes zwischen dem Licht des Kollisionssignals und dem Licht des Datensignals schnell einen Kollisionszustand feststellen.In a collision-free state, the system of FIG. 6 operates in the same way as the system of FIG. 5. The LED 690 is driven by an electrical signal provided by the amplifier 548 , the electrical signal is converted into an optical signal and this is fed to each subscriber station. In the event of a collision, a collision signal from the oscillator 640 is amplified by the amplifier 654 and fed to the LED 692 . The collision signal is converted into an optical signal by LED 692 and then distributed to each subscriber station. As a result, each subscriber station can quickly determine a collision condition due to the wavelength difference between the light of the collision signal and the light of the data signal.

In Fig. 7 ist noch eine weitere Ausführungsform der Erfin dung dargestellt. Auch in Fig. 7 sind die gleichen Teile wie die in Fig. 4 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht noch einmal beschrieben. Die Lichtleiter 430-1 bis 430- n, die von den entsprechenden Teilnehmerstationen 450-1 bis 450- n ausgehen, sind op tisch mit lichtaufnehmenden Elementen 702-1 bis 702- n ver bunden. Das heißt, ein opto-elektrischer Wandler 702 ist mit lichtaufnehmenden Elementen versehen, welche in ihrer Anzahl den Teilnehmerstationen 450 entsprechen, wobei jedes lichtaufnehmende Element unabhängig von den übrigen als ein opto-elektrischer Wandler dient. Ein optisches Si gnal von jeder Teilnehmerstation wird folglich durch das ihr zuge ordnete lichtaufnehmende Element in ein elektrisches Signal umgesetzt.In Fig. 7, yet another embodiment of the inven tion is shown. In FIG. 7, too, the same parts as those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals and are not described again. The optical fibers 430-1 to 430- n, n emanating from the corresponding subscriber stations 450-1 to 450, are operating table to 702- n ver connected with light receiving elements 702-1. That is, an opto-electrical converter 702 is provided with light-receiving elements, which correspond in number to the subscriber stations 450 , each light-receiving element serving independently of the others as an opto-electrical converter. An optical signal from each subscriber station is consequently converted into an electrical signal by the associated light-receiving element.

Die lichtaufnehmenden Elemente 702-1 bis 702- n sind jeweils durch Leitungen 760-1 bis 760- n mit Verstärkern 706-1 bis 706- n verbunden, welche in ihrer Zahl der Teilnehmerstationen 450 entsprechen und einzeln Empfängerabschnitte darstellen. Elektrische Signale von dem Wandler 702 werden folg lich verstärkt und an die einzelnen Teilnehmerstationen abgegeben. Die Verstärker 704-1 bis 704- n sind jeweils durch Leitun gen 770-1 bis 770- n mit einem Betriebsabschnitt 708 eines Kollisionsdetektors 710 und durch Leitungen 780-1 bis 780- n mit einem ODER-Glied 712 verbunden. Bei dieser Schaltung werden von dem Verstärker 706 verstärkte, elektrische Si gnale einzeln an eine logische Schaltung 708 und das ODER- Glied 712 angekoppelt. Die logische Schaltung 708 führt eine geeignete logische Operation an den elektrischen Eingangs signalen durch, um einen Kollisionszustand in dem System festzustellen. Der Ausgang der logischen Schaltung 708, d. h., das Kollisionssignal, bleibt bei einem kollisions freien Zustand auf einem Pegel "L", ändert sich aber bei einem Kollisionszustand auf einen Pegel "H". Das ODER- Glied 712 liefert ein Signal über eine Leitung 718 an die Torsteuerschaltung 414. Der Kollisionsdetektor 710 weist auch eine Halteschaltung 711 auf, mit welcher die logische Schaltung 708 durch eine Leitung 716 verbunden ist. Die Halteschaltung 711 wird zum vorübergehenden Speichern eines Ausgangs der logischen Schaltung 708 verwendet. Die Halteschaltung 711 ist durch eine Leitung 720 mit der Torsteuereinrichtung 414 verbunden.The light-receiving elements 702-1 to 702- n are each connected by lines 760-1 to 760- n to amplifiers 706-1 to 706- n , which correspond in number to the subscriber stations 450 and individually represent receiver sections . Electrical signals from converter 702 are consequently amplified and sent to the individual subscriber stations. The amplifiers 704-1 to 704- n are each gene by INTR 770-1 to 770- n with an operating section 708 of a collision detector 710 and through lines 780-1 to 780- n connected to an OR gate 712, respectively. In this circuit, electrical signals amplified by the amplifier 706 are individually coupled to a logic circuit 708 and the OR gate 712 . Logic circuit 708 performs an appropriate logic operation on the electrical input signals to determine a collision condition in the system. The output of logic circuit 708 , ie, the collision signal, remains at a "L" level in a collision-free state, but changes to a "H" level in a collision state. The OR gate 712 supplies a signal via a line 718 to the gate control circuit 414 . The collision detector 710 also has a hold circuit 711 to which the logic circuit 708 is connected by a line 716 . The latch circuit 711 is used to temporarily store an output of the logic circuit 708 . The holding circuit 711 is connected to the gate control device 414 by a line 720 .

Während des Betriebs soll die Teilnehmerstation 450-2 ein optisches Signal an den in Fig. 7 dargestellten optischen Sternver stärker bei einem kollisionsfreien Zustand des Systems über tragen. Das optische Signal wird dann durch das lichtemittie rende Element 702-2 des Wandlers 702 in ein elektri sches Signal umgesetzt, durch den Verstärker 706-2 verstärkt und dann an die logische Schaltung 708 oder das ODER-Glied 712 angekoppelt; das elektrische Signal wird über das ODER-Glied 712 durchgelassen und erreicht Torsteuereinrichtung 414. Die logische Schaltung 708 legt dagegen infolge des Fehlens von Ausgängen der anderen Verstärker 706-1 bis 706- n, d. h., von Ausgängen der anderen Teilnehmerstationen 450-1 bis 450- n, den laufenden Zustand als einen kollisionsfreien Zustand fest. Folglich liegt der Ausgang der logischen Schaltung 708 auf dem Pegel "L" und dieser wird an die Halteschaltung 711 abgegeben. In diesem Fall läßt dann die Torsteuereinrichtung 414 das elektrische Signal von dem ODER-Glied 712 durch. Das elektrische Signal wird dann in ein optisches Signal umgesetzt und entsprechend dem vorstehend beschriebenen Ablauf auf jede Teilnehmerstation 450 verteilt.During operation, the subscriber station 450-2 is to transmit an optical signal to the optical star amplifier shown in FIG. 7 in a more collision-free state of the system. The optical signal is then converted by the light-emitting element 702-2 of the converter 702 into an electrical signal, amplified by the amplifier 706-2 and then coupled to the logic circuit 708 or the OR gate 712 ; the electrical signal is passed through the OR gate 712 and reaches the gate control device 414 . The logic circuit 708 , on the other hand, sets the current state as a collision-free state due to the absence of outputs from the other amplifiers 706-1 to 706- n , ie from outputs of the other subscriber stations 450-1 to 450- n . As a result, the output of logic circuit 708 is at "L" level and is output to latch circuit 711 . In this case, the gate control device 414 then passes the electrical signal from the OR gate 712 . The electrical signal is then converted into an optical signal and distributed to each subscriber station 450 in accordance with the procedure described above.

Wenn einige der Teilnehmerstationen beispielsweise 450-1 und 450-3, optische Signale gleichzeitig abgegeben haben, was an dem Sternverstärker eine Kollision zur Folge hat, werden die elektrischen Signale von den Verstärkern 706-1 und 706-3 an die logische Schaltung 708 angekoppelt. Die logische Schaltung 708 stellt dann die Kollision fest, und sein Ausgang wird ein Pegel "H". Folglich führt die logische Schaltung 708 eine logische Funktion aus, welche den der zeitigen Zustand als einen Kollisionszustand festlegt, wenn zumindest zwei der Verstärker 706 elektrische Signale erzeugt haben. Das Kollisionssignal von der logischen Schaltung 708 wird für einen Moment in der Halteschaltung 711 gespeichert, worauf es dann der Torsteuereinrichtung 414 zuge führt wird. Obwohl ein zusammengesetztes Signal aus den elektrischen Signalen von den Verstärkern 706-1 und 706-3 der Torsteuereinrichtung 414 über das ODER-Glied 712 zugeführt wor den ist, ist verhindert worden, daß es von der Einrichtung 415 an eine der Teilnehmerstationen 450 verteilt wird. Das Abschal ten bzw. Unterbrechen einer Signalverteilung wird durch jede Teilnehmerstation 450 als eine Kollision festgestellt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß eine Kollision festge stellt werden kann, ohne daß zum Vergleich eine Bezugsspan nung verwendet wird und folglich wird sie auch nicht durch eine mögliche Schwankung der Bezugsspannung beeinflußt.For example, if some of the subscriber stations 450-1 and 450-3 emitted optical signals simultaneously, resulting in a collision at the star amplifier, the electrical signals from amplifiers 706-1 and 706-3 are coupled to logic circuit 708 . Logic circuit 708 then detects the collision and its output becomes a "H" level. As a result, logic circuit 708 performs a logic function that determines the current state as a collision state when at least two of amplifiers 706 have generated electrical signals. The collision signal from the logic circuit 708 is stored for a moment in the holding circuit 711 , whereupon it is then fed to the gate control device 414 . Although a composite signal from the electrical signals from amplifiers 706-1 and 706-3 has been supplied to gate controller 414 via OR gate 712 , device 415 has been prevented from being distributed to one of subscriber stations 450 . The interruption of a signal distribution is determined by each subscriber station 450 as a collision. This embodiment has the advantage that a collision can be determined without using a reference voltage for comparison and consequently it is not influenced by a possible fluctuation in the reference voltage.

Somit ist ein optisches Datenübertra gungssystem geschaffen, welches wirksam die Kollision von Signalen feststellt und dadurch Übertragungsfehler verhin dert. Außerdem ist das beschriebene System im Aufbau einfach, hat eine ausgezeichnete Zuverlässigkeit und ist preiswert.This is an optical data transfer created system, which effectively the collision of Detects signals and thus prevents transmission errors different. In addition, the system described is under construction simple, has excellent reliability and is inexpensive.

Claims

1. System for the optical transmission of data between several subscriber stations

a) with a star connected to all subscriber stations
- a1) with an optical receiver for converting the incoming optical signals into corresponding electrical signals,
- a2) with an amplifier for the electrical signals, and
- a3) with an optical transmitter for converting the amplified electrical signals into corresponding optical signals, and
b) with a control device for controlling the star amplifier

characterized in that

c) the star amplifier ( 400 ) contains an electrical collision detector ( 410 ) which, with simultaneous transmission of optical signals from at least two subscriber stations ( 450-1, 450-2,. .450- n), contains a collision signal generated,
d) the electrical collision detector ( 410; 310; 710 ) generates the collision signal depending on reaching a certain level of the electrical signals amplified by the amplifier ( 404; 506; 706 ), and
e) the control device ( 440 ) of the star amplifier ( 400 ) only outputs the regenerated optical signals when no collision is indicated.

2. System according to claim 1, characterized net that the collision state by comparing the Pe gel of the electrical signal with a predetermined reference pe gel is determined.

3. System according to claim 1, characterized in that the control device comprises a gate control device ( 414; 514; 512, 532; 614, 512, 532 ) which the electrical signal from the receiving amplifier ( 404; 506; 760 ) at one collision-free state to the transmission amplifier ( 418; 516; 616 ) and interrupts in the event of a collision.

4. System according to claim 3, characterized in that the optical transmitter ( 618 ) contains a first electro-optical converter ( 690 ), the electrical signals from the gate control circuit ( 414; 514, 516; 614, 616 ) into an optical signal with a first wavelength, and has a second electro-optical converter ( 692 ) which converts the blocking signal supplied via lines ( 662, 660 ) from the gate control circuit into an optical signal with a second wavelength ( FIG. 6).

5. System according to one of the preceding claims, characterized in that the optical receiver ( 702 ) has optoelectric converters ( 702-1 to 702 - n) which the subscriber stations ( 450-1 to 450 - n) in a ratio of 1: 1 are assigned and convert optical input signals independently of one another into electrical signals.